고성능 그래픽카드의 공통점이 있다면 엄청난 덩치를 자랑한다는 것이다. 하나같이 제 성능을 내기 위해 혹은 그 이상의 성능을 내기 위해 대형 쿨러와 방열판을 탑재하면서 자연스레 길이가 길어졌다. 어지간한 성능을 내는 제품이라면 200mm 이상, 초고성능을 지향하는 제품이라면 300mm 전후에 달한다. 당연히 만족스러운 성능을 내겠지만 구매하는 소비자 입장에서는 어쩔 수 없이 큰 케이스를 선택하거나 장착 공간에 신경 써야 한다. 이는 구매에 부담이 되는 요인 중 하나라 하겠다.

과거에도 크기는 작지만 기본 성능을 내는 고성능 제품군이 존재했다. RTX 20 시리즈 이전에도 지포스 1070을 중심으로 최대한 소형화하면서 고유의 성능을 내는 제품을 선보이면서 고유의 팬층을 확보하기도 했다. 크기가 작아지면 장착에 대한 부담도 덜 뿐더러, 소형 폼팩터에 장착해 공간 활용과 성능을 동시에 확보할 수 있다는 장점이 있다.

이런 시장의 수요를 만족시키기 위한 그래픽카드가 등장했다. 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI가 바로 그것. 이 제품은 최대 길이가 180mm가 조금 안 될 정도로 짧은 길이를 자랑한다. 그만큼 공간 활용에 유리해졌다. 뿐만 아니라, 작지만 그 속에는 지포스 RTX 2070 그래픽 프로세서를 품어 성능까지 함께 확보해냈다.

갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI
제조공정	12nm FinFET
코어 클럭	1410MHz / Boost 1620MHz
메모리	GDDR6 8GB (256bit / 14Gbps)
쿠다 코어	2304개
출력 포트	HDMI 2.0 x 1, 디스플레이 포트 x 1, DVI-D x 1
TDP	175W+@
전원 포트	8핀 보조전원
가격 (인터넷 최저가)	55만 8800원 (2019년 4월 26일 최저가 기준)
제품 문의	갤럭시코리아 (http://www.galax.kr)

가장 작은 지포스 RTX 2070 그래픽카드?

갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI의 가장 큰 장점은 크기다. 2슬롯 디자인인 것은 어쩔 수 없다 치더라도 길이 175mm, 높이 111mm 가량에 불과하다. 일반적인 지포스 RTX 2070 그래픽카드라면 200mm 이상, 오버클럭이 이뤄진 고성능 제품이라면 250mm에 가까운 큰 덩치를 자랑할 테지만 이 제품은 짧기 때문에 장착 호환성 측면에서 상당히 유리한 모습이다.

▲ 화이트 색상의 쿨러가 돋보이는 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI

그렇다고 기본적인 성능을 포기한 것도 아니다. 80mm 지름의 냉각팬 2개로 안정적인 작동이 가능하도록 설계했다. 냉각팬은 9개의 블레이드로 구성해 충분한 풍량을 확보했다. 크기가 작아지면 상대적으로 냉각 효율에 대한 대비가 충분하지 않으면 안 된다. 갤럭시는 최대한 공기역학적 요소에 집중하면서 크기를 줄여 상품성을 확보하고자 했다.

▲ 그래픽카드 길이가 약 175mm 가량으로 짧은 편에 속한다

또 다른 이점은 색상. 기존 갤럭시 그래픽카드와 마찬가지로 화이트 색상의 쿨링 커버와 냉각팬을 적용함으로써 타 제품과의 차별화를 꾀했다. 화려한 요소는 없지만 깔끔한 디자인으로 보는 즐거움을 제공한다는 점이 특징이다.

▲ 80mm 냉각팬 2개는 열 배출에 도움을 주고, 후면에 플레이트도 달아 안정성을 높였다

냉각 구조는 작지만 발열을 최대한 해소할 수 있는 형태를 보인다. 우선 80mm 냉각팬 2개는 방열판이 품은 열을 효과적으로 배출하도록 도와준다. 부하가 없는 상태에서 냉각팬 작동을 멈춰 소음을 줄이는 제로팬 기능은 제외됐지만, 냉각팬 소음이 적은 편이어서 게임을 즐길 때 아쉬움이 적다.

▲ 최적의 냉각 솔루션을 채택해 안정적인 작동을 유도한다

방열판은 그래픽 프로세서와 전원부의 열을 충분히 해소할 수 있는 수준으로 완성했다. 그 사이를 3개의 히트파이프가 지나간다. 열전도를 높이기 위해 그래픽 프로세서와 맞닿는 베이스 사이로 히트파이프가 지나가도록 만들었다. 이 외에도 기판 전체를 고정해주는 전후면 플레이트는 방열판 역할 및 기판 손상을 효과적으로 억제해준다. 이 정도면 신뢰도 측면에서 최고 수준이라 해도 과언이 아니다.

▲ 6+2 페이즈의 전원부와 주요 부품들이 깔끔하게 배치되어 있다

기판 구성도 고성능 제품에 어울리는 모습이다. 중앙에는 그래픽 프로세서(TU106-400)가 배치되어 있고 주변에 총 8GB 용량의 GDDR6 메모리를 두었다. 메모리 인터페이스는 256비트, 작동 속도는 14Gbps(7000MHz)에 달한다. 높은 메모리 속도만큼 그래픽 데이터 처리 능력에도 여유가 생긴다.

고성능 그래픽 프로세서를 채용했기 때문에 이를 안정적으로 작동시키기 위한 전원부 구성도 눈 여겨 봐야 할 부분이다. 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI는 총 6+2 페이즈로 그래픽 프로세서와 메모리에 안정적인 전원을 공급하도록 설계했다.

▲ 미세공정과 새로운 아키텍처가 도입된 지포스 RTX 2070 그래픽 프로세서(TU106-400A)

TU106-400A. 12nm 공정으로 총 2304개에 달하는 쿠다 코어를 품었으며, 추가로 텐서코어 288개, RT 코어 36개가 탑재된다. 작동속도는 기본 1410MHz로 최대 1620MHz까지 상승하게 된다. 이는 기본형 지포스 RTX 2070이 제시한 사양과 동일한 수치다. 이는 크기를 줄이면서 속도를 더 높일 여지가 상대적으로 낮기 때문으로 분석된다.

▲ DP 포트와 HDMI와 함께 DVI-D 단자가 있는 것이 돋보인다

출력단자 구성은 간단하다. 기본적으로 디스플레이 포트(Display Port)와 HDMI, DVI-D 단자 1개씩 각각 제공된다. 다른 제품은 DVI 단자를 제외하는 경우가 많은데, 여러 장치와 연결하는 상황을 가정해 별도로 추가했다는 점은 좋게 평가할 부분이다. 이 단자 구성만 하더라도 각 영상 출력 장치에 연결해 콘텐츠를 즐기는 것은 문제 없다.

작아도 그 속에 RTX 기술 그대로 녹아 있어

지포스 RTX는 엔비디아가 새로운 기술을 위해 내건 브랜드 이름이다. 기존에는 게이밍 처리 성능 향상에 초점을 맞췄다면 이번에는 자연스러운 ‘빛 표현’에 초점을 맞춘 것이 차이점이다. 성능 향상을 이루기 위한 변화도 존재한다. 그래픽 데이터 처리 구조와 데이터 압축 방식의 개선, 인공지능을 활용한 이미지 품질 향상 등이 그것.

▲ 지포스 RTX 2070(TU106)의 설계 구조

튜링 아키텍처 내에는 그 동안 지포스 그래픽 프로세서의 핵심으로 자리잡은 쿠다(CUDA) 코어 외에도 인공지능에 필요한 추론·학습 처리에 특화된 텐서(Tensor) 코어, 레이트레이싱(Ray Tracing) 가속에만 집중하는 RT코어가 함께 탑재된다. 그 때문에 더 많은 트랜지스터를 집적하게 되었다.

지포스 RTX 2070(TU106)은 총 2304개의 쿠다 코어를 제공하게 된다. 이 외에 288개의 텐서 코어와 RT 코어 36개가 제공된다. 코어 주변에는 256비트 인터페이스를 갖는 8GB 용량의 GDDR6 비디오 메모리가 탑재된다. 작동속도는 14Gbps(7GHz)로 빠른 데이터 입출력을 지원한다. 이는 기존 파스칼에 도입됐던 GDDR5X의 11Gbps(5.5GHz) 대비 3Gbps 더 빨라진 것이다.

단순히 코어 구성만 변경된 것이 아니라 효율적인 데이터 처리가 이뤄지도록 셰이딩 처리 기술을 새로 적용했다. 메시 셰이딩(Mesh Shading)과 가변 비율 셰이딩(Variable Rate Shading) 등이 튜링 아키텍처에 들어 개선되거나 새로 추가된 기술이다. 텍스처 공간 셰이딩(Texture Space Shading), 다중 시야 렌더링(Muiti View Rendering)도 새로 적용된 기술이다.

▲ 메시 셰이딩의 예. 가까운 곳은 세밀하게 표현하고 멀어질수록 상대적으로 표현이 축소된다. 이런 방식으로 품질은 높이고 부하를 줄인다

메시 셰이딩은 자연스러운 품질을 확보하면서 부하를 최대한 낮추는 기술이다. 예로 가까운 곳은 세밀하게, 먼 곳은 여유롭게 표시하지만 원형이 흐트러지지 않는 수준에서 표현이 이뤄진다. 이와 함께 가변 비율 셰이딩은 픽셀의 처리 비율을 능동적으로 조절하는 기술로, 표현이 빠르고 자주 바뀌지 않는 화면 영역에서는 이를 활용해 성능을 향상시킬 수 있다.

인공지능은 과거 파스칼 아키텍처에서도 처리가 불가능한 것은 아니지만 튜링 아키텍처는 인공지능 구현에 필요한 추론과 학습에 특화된 텐서 코어를 배치해 더 효과적인 성능을 구현했다. 단순히 딥러닝 기술에 활용하는 것을 넘어 게임 성능에도 영향을 준다. 현재 적용 대상을 늘려가는 중인 딥러닝 슈퍼 샘플링(DLSS – Deep Learning Super Sampling)이 그 예다.

DLSS는 엔비디아 NGX라 불리는 신경망 그래픽 프레임워크(Neural Graphics Framework)에서 구현된다. 개발사가 그래픽 혹은 이미지 자료를 NGX 내에 등록하면 인공지능이 이를 학습하고 분석하면서 최적의 이미지를 그려낸다. 이 자료는 드라이버에 포함되며 사용자는 별도의 작업 없이 RTX 그래픽카드가 있으면 즉시 사용 가능하다. 개발사는 DLSS를 지원하도록 추가만 해주면 된다.

▲ 빛을 자연스레 처리해 실사에 가까운 효과를 내는 것이 레이트레이싱 기술이다

지포스 RTX의 마지막 특징은 광선 추적이라 부르는 레이트레이싱 기술이다. 공간과 환경에 따라 적용되는 광원들을 정확히 처리해 실제와 같은 영상을 볼 수 있도록 돕는다. 튜링 아키텍처에서는 RT 코어가 광원 처리를 직접 진행한다.

아직 가야할 길은 멀다. RT 코어를 따로 배치했다고 하지만 실제 광선처리가 이뤄지려면 엄청나게 많은 자원을 요구한다. 때문에 지포스 RTX는 사양에 맞춰 광원 데이터를 업스케일링해 처리한 뒤, 그 과정에서 생기는 화질 열화(노이즈)를 텐서 코어로 제거하는 식으로 표현하게 된다. 레이트레이싱 기술은 엔비디아의 옵틱스(OptiX) 외에도 Vulkan Ray-Tracing, 마이크로소프트의 DXR 등에도 대응한다.

성능 측정

이제 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI의 성능을 확인해 볼 차례. 이를 위해 이전 세대 하이엔드 그래픽카드인 지포스 GTX 1080과 GTX 1070을 각각 준비했다. RTX 2070이 두 그래픽카드 대비 어느 정도 성능을 내는지 확인하기에 적합해 보인다. 테스트는 3D마크 벤치마크 및 게임 내 성능 등을 활용해 이뤄졌다. 단, 시스템 환경에 따라 실제 체감 성능이 달라질 수 있다는 점 참고하자.

<테스트 사양>
- CPU : 인텔 코어 i9 9900K (@5GHz)
- 메인보드 : 에이수스 ROG MAXIMUS XI EXTREME
- RAM : 지스킬 TRIDENT Z DDR4-3200 16GB (8GB x 2)
- SSD : 샌디스크 익스트림 SSD 1TB
- 파워서플라이 : 마이크로닉스 퍼포먼스 II 1000W
- 운영체제 : 윈도10 프로 64비트
- 드라이버 : 지포스 430.39 게임 레디 드라이버

3DMark Fire Strike – Standard & Extreme

3D MARK는 그래픽카드의 성능 및 프로세서의 성능까지 확인해 볼 수 있는 벤치마크 소프트웨어다. 매번 최신 그래픽 효과 관련 명령어가 도입될 때마다 발빠르게 대응하고 있으며, 현재 벤치마크 소프트웨어 중 높은 신뢰도를 가지고 있다. 테스트는 이 중 DX11 기반 명령어로 진행되는 파이어스트라이크(Fire Strike)를 실행하게 됐다.

테스트는 FHD 해상도에서 진행되는 일반 버전과 QHD 해상도에서 진행되는 익스트림(Extreme) 버전을 각각 실행해 성능을 비교했다. 제품 특성상 4K까지는 커버하기가 어렵기 때문에 울트라(Ultra)는 비교 대상에서 제외했다.

먼저 일반 버전에서 테스트를 진행한 결과, 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI는 22576점을 기록하며 이전 세대 동급 제품(GTX 1070)은 물론, 상위 그래픽카드 중 하나인 GTX 1080도 가볍게 따돌리는 모습이다. 동일한 70대 제품명을 바탕으로 비교하면 약 30% 가까운 성능 향상이다.

QHD 해상도에서 진행되는 Extreme 버전은 어땠을까? 앞서 진행한 테스트와 마찬가지로 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI가 11287점을 기록하며 두 그래픽카드를 가볍게 압도하는 모습을 보여준다. 동일한 환경이라면 RTX 2070이 더 쾌적하게 플레이 가능하다.

배틀그라운드 (2560 x 1440 / 울트라)

안정적인 인기를 얻고 있는 배틀로얄 게임, 배틀그라운드를 실행해 실제 게임에서의 성능도 측정해 봤다. 테스트는 QHD(2560 x 1440) 해상도에 울트라 기본 설정을 바탕으로 진행했다. 전장은 설원으로 꾸며진 비켄디를 선택했다. 전장을 5회 실행, 플레이한 시간을 바탕으로 평균 프레임을 측정했다. 때문에 실제 게임 환경과는 다소 차이가 있을 수 있음을 알려둔다.

측정해 보니, 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI는 80.4 프레임 전후의 부드러운 움직임을 보여준다. 때에 따라 프레임이 떨어져도 70 프레임 이하로 내려가지 않았다. GTX 1070과 GTX 1080 모두 60 프레임 이상을 기록했지만 상대적으로 차이가 크다는 것을 알 수 있다. 전반적으로 처리 프로세스의 변화가 최종 성능에 영향을 준 것으로 예상된다.

레지던트이블2 리메이크 (2560 x 1440 / 매우 높음)

이번에는 레지던트이블2 리메이크를 실행해 성능을 측정해 봤다. 테스트는 DX12 기반으로 진행됐으며, 구간은 경찰서 내부를 약 15분간 이동한 것을 바탕으로 평균 프레임을 기록했다. 그래픽 설정은 매우 높음 기본 설정을 바탕으로 메모리 점유를 크게 높이는 요소인 텍스처 품질 용량을 제한했다. 해상도는 QHD(2560 x 1440) 기준이다.

게임을 실행하니 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI는 평균 121 프레임으로 안정적인 모습을 보여준다. 다른 두 그래픽카드 모두 기본적으로 평균 100 프레임 이상을 충분히 소화해낸다. 하지만 이전 세대와 RTX 2070과의 격차가 어느 정도 드러나고 있음을 알 수 있다.

전력소모

각 그래픽카드가 장착됐을 때의 전력 소모량을 측정했다. 기본적으로 5GHz로 오버클럭된 코어 i9 9900K 프로세서와 샌디스크 익스트림 1TB SSD, DDR4-3200MHz 메모리 등이 적용되어 있다. 테스트는 3DMark Fire Strike를 5회 반복 작동시키면서 발생한 전력소모량을 기준으로 했다.

전체 시스템 전력소모량을 측정해 보니 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI는 약 295W 정도를 사용하는 것으로 나타났다. 이는 지포스 GTX 1080의 261W, GTX 1070의 238W 대비 높은 수치다. 텐서 코어와 RT 코어 등이 추가됐고, 전반적으로 집적된 트랜지스터 수가 많아지면서 전력 소모 또한 높아진 것이 결과에 그대로 반영된 것으로 풀이된다.

활용처 넓은 지포스 RTX 2070

갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI의 가장 큰 장점은 공간 활용성이다. 다른 동급 제품군에 비해 길이가 눈에 띄게 짧기 때문에 성능은 확보하면서도 케이스 내부의 공기 흐름을 어느 정도 원활하게 유지하는데 도움을 준다. 조금 더 작은 폼팩터 기반에서 활용한다고 가정하더라도 짧은 길이는 유리한 부분으로 작용할 것이다. 대신 이 때는 케이스 내부 장착 호환성을 따져 볼 필요가 있다.

그래픽카드의 완성도는 높다. 기본에 충실하면서 소비자들이 선호하는 요소는 빠짐 없이 채워 넣었다. 듀얼팬과 백플레이트가 대표적이다. 냉각 성능과 안정성 확보에 큰 도움이 되기 때문이다. 블랙 일색인 제품 내에서 화이트라는 점도 플러스 요인이다. 갤럭시의 자존심인 명예의전당(HOF) 같은 느낌이 들어서다. 갤럭시 GALAX 지포스 RTX 2070 WHITE MINI, 작은 그래픽카드를 선호하거나 고성능 그래픽카드 입문자가 선택하기에 알맞은 제품 중 하나가 아닐까 평가해 본다.